房屋建筑结构设计中抗震设计论文_肖宏华

房屋建筑结构设计中抗震设计论文_肖宏华

摘要:地震作用影响因素极为复杂,它是一种随机的、尚不能准确预见和准确计算的外部作用,地震一旦发生,会对房屋建筑造成及其严重的破坏,进而危害人们的生命财产安全。地震对人们造成的危害是有目共睹的,地震一旦发生,会对房屋建筑造成及其严重的破坏,进而危害人们的生命财产安全。因此,随着地震的频发,加强房屋建筑结构设计中的抗震设计显得尤为重要。

关键词:房屋建筑结构;抗震设计;地基

1建筑设计与抗震设计的关系

建筑设计是抗震设计的基础,在建筑结构设计中,对建筑设计的改动较小。当建筑设计已初步形成后,建筑结构就应根据原则遵照设计的要求。在建筑设计方案中,设计师应充分考虑到建筑的抗震设计要求,设计人员必须根据建筑方案合理、科学布置结构部件,保证建筑结构刚度的均匀分布,使建筑结构的受力与变形能相互协调,从而提高建筑结构的承载能力及抗震性能。在建筑设计中若不考虑到建筑的抗震性能要求,就会导致建筑布局设计限制抗震布局设计。通常情况下,为了提高建筑结构部件的承载能力与抗震性能,则要增加结构的截面面积,但会造成不必要的浪费。因此在建筑抗震设计时必须要对建筑的体型、平面布置、竖向布置及屋顶抗震性能等问题进行分析。

2房屋建筑抗震设计的基本原则

(1)整体合理性原则。在房屋抗震设计中,要进行整体的规划,将抗震设计融入建筑结构设计中,保证房屋建筑整体的设计符合标准。在具体的设计与建设过程中,对房屋建筑结构设计都有着相应的标准,在满足基本设计要求的同时,加强抗震设计,使得房屋建筑的稳定性、安全性达到整体性的提高。(2)科学处理建筑结构构件强弱关系。在进行房屋建筑结构设计时,对于建筑结构构件之间的强弱关系,必须进行科学的、合理的处理,确保统一楼层中的主要耗能构件均屈服之后,其他抗震侧构件依旧处于弹性状态,以保证有效屈服能够维持较长的时间,为房屋建筑结构的抗震性能与延性提供坚实的保障。(3)尽可能的设置抗震防线。在房屋建筑结构抗震设计中,可以通过多道抗震防线设置来提高房屋建筑的抗震能力,提高房屋的稳定性。在房屋建筑抗震设计中,还可以增强对地震能量的分散、损耗,采取屈服区分布系统,降低地震的破坏力,避免对房屋建筑大程度的破坏,确保房屋建筑的安全性。

3房屋建筑结构设计中抗震设计

3.1地基和基础的设计

(1)在抗震设计当中,对于同一个房屋建筑,必须建立在同一性质的地基之上。应当单独采用桩基或天然地基,不能两种混用。同时,在处理建筑地基的过程中,应当采用相同的方法,以确保地基受力均匀。在地基设计当中,应当对沉降问题、承载力问题等进行充分的考虑,对不均匀沉降基础,要进行适当的调整,规避造成地基沉降的因素,从而提高建筑地基的整体承载力。(2)对于房屋建筑基础填埋深度,必须按照相关规定标准进行,并尽可能增加地基填埋深度,以确保地震灾害发生时,基础不会因填埋深度过浅而导致房屋建筑嵌固的深度较浅,进而导致房屋建筑在灾害中的振幅增大,最终对房屋建筑结构造成严重的破坏。为了充分发挥房屋建筑的抗震性能,应当在规定情况下进行地基深度填埋操作,并做好基坑的回填夯实处理工作,以保持地震灾害发生过程中房屋建筑基础的稳定性。(3)房屋建筑结构通常包含基础结构与上部结构两部分,要想充分提升房屋建筑物的整体性,应避免在基础室外的地坪下设置内外交圈的基础圈梁,并且还应在房屋建筑上部结构与基础结构之间设置构造柱,以更好地连接房屋上部结构与基础圈梁。此外,如果房屋建筑基础刚度不足,应在基底部位设置圈梁,以提升房屋建筑基础刚度,从而实现提高建筑物整体抗震能力的目的。

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3.2保证建筑的刚度

首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。主要是在已有的钢筋混凝土之上使用“钢结构”对其进行进一步加层加固。加固分为两种情况:a.如果所需要进行加层的建筑结构的体系是钢结构,上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。因为上下两部分结构的刚度以及阻尼比不一样,是属于不合理的设计。b.假设屋盖的部分是采用钢结构,而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑结构的抗侧力的主要体系,则必须根据相关的规定进行抗震设计。需要注意的是建筑结构刚度一旦过硬,在地震时建筑结构所需承受的地震作用就大,则后果严重,并且会对建筑材料造成大量的浪费;而如若建筑结构刚度过柔,在地震时建筑结构会过大的变形,影响到建筑的本身的强度以及正常使用功能。

3.3合理布置纵墙与横墙

作为多层砖混房屋的关键承重部分,纵横墙的布置对建筑的抗震能力有着很大影响。在地震发生时,地震力的作用会影响承重的纵墙和横墙,使其出现裂缝,甚至倾斜和倒塌,对房屋造成了严重的破坏,因此纵墙和横墙的布置是建筑结构设计中的重要环节。承重墙结构体系的选择原则一般是首选横墙,或者纵横墙一起承重。布置时要合理、对称、美观。墙体布置方式中,纵墙贯通的布局是首选方案。当建筑条件不能满足纵墙贯通的布局时,为了提高房屋的抗震能力,避免出现建筑物纵墙和横墙在交接处被拉开的现象,可以在纵横墙的交接处增设钢筋混凝土构造柱,为了使其更牢固,加强构造配筋也是必要的措施。

3.4运用高延性设计、推广消震和隔震措施

我国很多建筑工程都应用了岩性结构在抗震设计中,该结构主要是指适当的空着建筑结构的刚度,允许结构构件在地震时进入到较大延性的塑性状态,从而保证地震时能量消耗的降低,减小地震反应,降低建筑物受到的损失与破坏。若建筑物承载力不足但延性较高,地震时建筑物就不易坍塌,主要是因为延性构件能够进行较多能量的吸收,可以经受相应的结构变形。建筑物中延性结构应用大多数是有效的,能够消耗地震能量,从而降低地震反应。建筑工程中阻尼器的应用对提升抗震性产生了极强作用,阻尼器能够通过吸收能量及减震,减弱或巧妙避免地震造成的破坏作用。

3.5增多抗震防线的建设

高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线,增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线,第一道防线遭到破坏之后,有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡,避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时,可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。

框架剪力墙具有性能较好的多道防线抗震结构,其中的剪力墙是第一道抗震防线也的主要的抗侧力构件。所以,剪力墙要足够多,保证它的承受能力较高,不小于高层建筑底部地震倾覆力矩的一半。同时,为承受剪力墙开裂后重分配的地震作用,任一层框架部分按框架和墙协同工作分配的地震剪力,不应小于结构底部总地震剪力的20%和框架各层地震剪力最大值的1.5倍两者的较小值。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁(包括非建筑功能需要的开洞组成多肢联肢墙,使其具有优良的多道抗震防线性能。。

4结语

在当前社会中,人们的工作和生活离不开房屋建筑。而一旦发生地震灾害,人口密集的房屋建筑一旦发生破损或倒塌,将会造成不可估量的巨大损失。因此,在房屋建筑的结构设计当中,应当充分考虑到抗震设计的要点,采取有效的措施,提高房屋建筑的抗震性能,从而使其能够更好的抵抗地震,保护人们的生命财产安全。

参考文献:

[1]抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用探析[J].胡方亮.江西建材. 2019(07)

[2]房屋建筑结构设计中抗震设计方式探究[J].曲晓波.门窗.2019(03)

论文作者:肖宏华

论文发表刊物:《建筑实践》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/27

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